Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Gesamtziel des Vorhabens war die Verbesserung der Schlammentw\u00e4sserung durch eine Verfahrenskombination von Pelletierungsflockung und Elektrofiltration. Untersuchungen im Laborma\u00dfstab im Rahmen der ersten Phasen AZ 01577\/01 – \/02 hatten Vorteile der Verfahrenskombination f\u00fcr verschiedenartige Schl\u00e4mme gezeigt und zur Planung von Versuchsanlagen gef\u00fchrt.
\nDie Zielsetzung der zweiten Phase AZ 01577\/03 des Projektes beinhaltete daher Konstruktion, Bau und Erprobung der kontinuierlich arbeitenden Pilotapparaturen. Durch Versuchsreihen mit diesen Apparaturen waren unter Variation verschiedener Parameter verfahrenstechnische Daten zu ermitteln.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie verfahrenstechnische Gestaltung der Prozessstufe Konditionierung sollte durch eine gezielte Prozessf\u00fchrung zur optimalen Ausnutzung der Konditionierungsmittel in einem speziellen Pelletierungsreaktor erfolgen, in dem eine Pelletierungsflockung mit \u00e4u\u00dferer Umlaufstr\u00f6mung und gesteuertem Flockenwachstum realisiert wird. Dabei sollte durch eine mechanische Syn\u00e4rese die Teilentw\u00e4sserung der Flockenaggregate schon w\u00e4hrend der Konditionierungsphase bewirkt werden.
\nZur Erh\u00f6hung des Feststoffgehaltes des mechanisch weitgehend vorentw\u00e4sserten Kl\u00e4rschlammes sollte die Apparatur zur Elektrofiltration so gestaltet werden, dass unter Einsatz elektrischer Felder dem Schlamm kontinuierlich weiteres Filtrat entzogen wird, um hierdurch die Restfeuchte der Pellets weiter zu vermindern, d. h. den Feststoffgehalt des Schlamms zu erh\u00f6hen. Durch die Verfahrenskombination Pelletierungsreaktor\/Elektrofiltration sollte die Wirksamkeit der Elektrofiltration durch g\u00fcnstigere Anfangsbedingungen (h\u00f6herer Trockensubstanzgehalt und gr\u00f6\u00dferer Filtratfluss nach der Pelletierung) verbessert werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Ausgehend von kleintechnischen Untersuchungen zur Pelletierungsflockung, bei denen die Effizienz des Konditionierungsverfahrens gegen\u00fcber der herk\u00f6mmlichen Flockungstechnik f\u00fcr den Pelletierungsreaktor mit Kegelf\u00fchrer nachgewiesen worden ist, wurden in Auswertung zahlreich durchgef\u00fchrter Parameterstudien die Auslegungsgrundlagen f\u00fcr einen halbtechnischen Pelletierungsreaktor erarbeitet. Da diese Reaktorkonfiguration fertigungstechnisch sehr anspruchsvoll und daher sehr aufwendig war, wurde f\u00fcr den technischen Einsatz eine andere Reaktorkonstruktion, der Zylinderr\u00fchrreaktor, auf seine Eignung als Konditionierungsapparat gepr\u00fcft. Die Untersuchungen sowohl im Versuchs- als auch im Pilotma\u00dfstab ergaben, dass der Zylinderr\u00fchrer grunds\u00e4tzlich f\u00fcr das Verfahren der Pelletierungsflockung gut geeignet ist. Es konnten in der Pilotphase durch die systematische Variation der Betriebsparameter kausale Zusammenh\u00e4nge \u00fcber den Prozessverlauf und deren Auswirkungen auf den Pelletierungserfolg gewonnen werden, die aber trotz positiver Tendenz der Ergebnisse f\u00fcr eine ausgereifte Betriebsweise noch nicht ausreichten.
\nDie kontinuierlich f\u00f6rdernde Apparatur zur elektrokinetischen Entw\u00e4sserung von Kl\u00e4rschlamm wurde erprobt. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Trocknung nach diesem Verfahrenskonzept m\u00f6glich ist. Der Behandlungserfolg stellte sich sowohl durch die Erh\u00f6hung der Filtratmenge als auch durch die Steigerung des Feststoffgehaltes ein. Bei einem Durchsatz von 10 kg pro Stunde konnte der Feststoffgehalt bis auf 34 plus\/minus 1 % gegen\u00fcber 28 plus\/minus 1 % ohne Behandlung erh\u00f6ht werden. Die Verbesserung durch pelletierten Schlamm war gegen\u00fcber konventionell geflocktem Material gering. Um 1 l Filtrat aus dem Filterkuchen zu gewinnen, war ebenso wie bei den diskontinuierlichen Laborversuchen eine geringe Energie von 0,1 bis 0,4 kWh erforderlich. Dar\u00fcber hinaus wurden aus Problemen beim Versuchsbetrieb Erkenntnisse zur Verbesserung des Verfahrens gewonnen, die darauf hindeuteten, dass durch einfach anzusetzende Ma\u00dfnahmen eine Erh\u00f6hung der Filtratausbeute und somit eine Senkung des Energiebedarfs um den Faktor 2 erreicht werden konnte.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Battelle Ingenieurtechnik ver\u00f6ffentlichte den Projektteil Elektrofiltration in zwei Publikationen in deutsch- und englischsprachiger Fachliteratur.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Auf der Basis der positiv verlaufenen Vorversuche stimmte das Kuratorium der Deutschen Bundesstif-tung Umwelt dem Bau und der Erprobung der halbtechnischen Versuchsanlage zu. Dabei wurde festgestellt, dass der Projektteil \u0082Elektrofiltration des Battelle Institutes gegen\u00fcber dem konstruktiven Reaktorbau der Firma Huber verfahrenstechnisch erfolgreicher gestaltet werden konnte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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